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DD288055A7 - REGENERATION METHOD OF SILVER CARTRIDGE CATALYSTS FOR ETHENOXIDE SYNTHESIS - Google Patents

REGENERATION METHOD OF SILVER CARTRIDGE CATALYSTS FOR ETHENOXIDE SYNTHESIS Download PDF

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Publication number
DD288055A7
DD288055A7 DD24237482A DD24237482A DD288055A7 DD 288055 A7 DD288055 A7 DD 288055A7 DD 24237482 A DD24237482 A DD 24237482A DD 24237482 A DD24237482 A DD 24237482A DD 288055 A7 DD288055 A7 DD 288055A7
Authority
DD
German Democratic Republic
Prior art keywords
catalyst
silver
catalysts
selectivity
activity
Prior art date
Application number
DD24237482A
Other languages
German (de)
Inventor
Reinhard Geyer
Richard Thaetner
Wolfgang Lambrecht
Klaus Ohl
Manfred Hattwig
Juergen Lunau
Diethard Weitze
Herbert Spindler
Paul-Erich Nau
Frank Mey
Original Assignee
Leuna-Werke Ag,De
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Leuna-Werke Ag,De filed Critical Leuna-Werke Ag,De
Priority to DD24237482A priority Critical patent/DD288055A7/en
Publication of DD288055A7 publication Critical patent/DD288055A7/en

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  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Regenerierung von Ag-Traegerkatalysatoren. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Regenerierung von Silber-Traegerkatalysatoren fuer die Ethenoxidsynthese zu entwickeln, das es gestattet, Silber-Traegerkatalysatoren zu regenerieren, die nach den bekannten, herkoemmlichen Verfahren nicht mehr regeneriert werden koennen. Die Aufgabe wurde geloest, indem der verbrauchte, inaktive und nach den bekannten Regenerierungsverfahren nicht mehr regenerierbare Katalysator mit einer Mischung von Essigsaeure und Salpetersaeure 0,2 bis 3 h bei einer Temperatur von 298 bis 398 K in ueberstehender Loesung behandelt wird, so dasz 5 bis 30% des auf dem Katalysator aufgebrachten Silbers geloest wird, die Saeureloesung anschlieszend vom Katalysator abgetrennt, der Katalysator mit destilliertem Wasser saeurefrei gewaschen und bei 325 bis 425 K getrocknet wird und der so vorbehandelte Katalysator mit einer Silberlactat-Milchsaeureloesung, die einen Silbergehalt von 1 bis 20% aufweist, bei Temperaturen von 258 bis 368 K getraenkt wird, der Katalysator nach Entfernung der ueberschuessigen Silberlactat-Milchsaeureloesung bei Temperaturen von 573 bis 673 in Luftatmosphaere aktiviert wird und einen Silbergehalt von 5 bis 20% aufweist. Der nach dem erfindungsgemaeszen Verfahren regenerierte Katalysator ist fuer einen erneuten technischen Einsatz geeignet.The invention relates to a process for the regeneration of Ag-trap catalysts. The invention has for its object to develop a process for the regeneration of silver-starter catalysts for the Ethenoxidsynthese that allows to regenerate silver-starter catalysts that can not be regenerated according to the known, conventional methods can no longer be regenerated. The object was achieved by treating the spent, inactive and no longer regenerable catalyst according to the known regeneration method with a mixture of acetic and nitric acid 0.2 to 3 h at a temperature of 298 to 398 K in supernatant solution, so that 5 bis 30% of the silver applied to the catalyst, the Saheeloesung then separated from the catalyst, the catalyst is washed free of acid with distilled water and dried at 325 to 425 K and the thus pretreated catalyst with a silver lactate-lactic acid solution having a silver content of 1 to 20%, is cooled at temperatures of 258 to 368 K, the catalyst is activated after removal of the excess silver lactate lactic acid at temperatures of 573 to 673 in air atmosphere and has a silver content of 5 to 20%. The catalyst regenerated by the process according to the invention is suitable for renewed industrial use.

Description

Regenerierung des Katalysators durch Behandlung mit Dotierungslösungen erfolgreich durchzuführen, so daß ein Katalysatorwechsel unumgänglich wird.To perform regeneration of the catalyst by treatment with doping solutions successfully, so that a catalyst change is inevitable.

Aus dem verbrauchten Katalysator wird gewöhnlich das Silber quantitativ durch Behandlung des Katalysators mit Salpetersäure zurückgewonnen, wobei gerade die gewählten Bedingungen (Säurekonzentration, Behandlungsdauer usw.) eine Wiederverwendung des Trägermaterials nicht zulassen. Die Aufarbeitung der salpetersauren Silberlösungen zu Silberoxid u.a. Verbindungen ist ziemlich aufwendig, da zur Katalysatorneuherstellung Silberverbindungen Verwendung finden, welche nur sehr geringe Verunreinigungen besitzen dürfen. Es ist bisher keinerlei Verfahren bekannt geworden, wo der ausgebaute, ermüdete Katalysator durch milde Löse- und Behandlungsverfahren wieder aktiviert wird und sich unter Reaktionsbedingungen frischer Katalysator verhält, ohne daß eine völlige Neuherstellung unter Verwendung von neuen Trägermaterialien notwendig gewesen wäre.From the spent catalyst, the silver is usually recovered quantitatively by treatment of the catalyst with nitric acid, and it is precisely the chosen conditions (acid concentration, duration of treatment, etc.) that do not allow reuse of the support material. The workup of the nitric acid silver solutions to silver oxide u.a. Compounds are quite expensive, since silver compounds are used for catalyst preparation, which may only have very small impurities. There has hitherto been no known method where the degraded tired catalyst is re-activated by mild dissolution and treatment processes and behaves under reaction conditions of fresh catalyst without the need for a complete regeneration using new support materials.

Es wurde bereits ein Regenerationsverfahren vorgeschlagen, bei dem ein Katalysator, welcher längere Zeit im technischen Prozeß eingesetzt war, mit einer wäßrigen Carbonsäurelösung behandelt wird. Im Ergebnis dieser Behandlung soll der Katalysator eine gesteigerte Aktivität und Selektivität besitzen und sich wieder für den großtechnischen Einsatz eignen. Der Nachteil dieses Verfahrens besteht darin, daß durch die Behandlung des gealterten Katalysators mit wäßrigen Carbonsäuren die Dispersität des Silbers im Katalysator unverändert bleibt. Bekanntlich unterliegt das Silber unter Reaktionsbedingungen einer starken Rekristallisation, die im Verlauf von Jahren so stark fortgeschritten ist, daß durch alle bekannten Regenerationsverfahren keine wesentlichen Verbesserungen der Leistungsdaten des Katalysators mehr erreicht werden können. Der bereits beschriebene Regenerationseftekt basiert wahrscheinlich nur auf der Entfernung von Ablagerungen, welche im Reaktionsprozeß auf dem Katalysator abgeschieden worden sind, sowie auf einer möglichen Umverteilung von Dotierungskomponenten im Katalysator. Nachteilig für das Verfahren ist weiterhin, daß die Carbonsäurebehandlung nicht beliebig oft in den Reaktoren wiederholt werden kann, da die gewöhnlich auf die Reaktoranwendung aufgebrachte Passivierungsschicht beschädigt wird und damit Folge- und Nebenreaktionen im Reaktionsprozeß möglich sind.A regeneration process has already been proposed in which a catalyst which has been used for a long time in the industrial process is treated with an aqueous solution of carboxylic acid. As a result of this treatment, the catalyst should have an increased activity and selectivity and be suitable again for industrial use. The disadvantage of this method is that by treating the aged catalyst with aqueous carboxylic acids, the dispersity of the silver in the catalyst remains unchanged. It is known that the silver under reaction conditions undergoes a strong recrystallization, which has progressed so strongly over the years that no significant improvements in the performance data of the catalyst can be achieved by any known regeneration process. The regeneration effect already described is probably based only on the removal of deposits which have been deposited on the catalyst in the reaction process and on a possible redistribution of doping components in the catalyst. A disadvantage of the method is further that the carboxylic acid treatment can not be repeated as often in the reactors, since the usually applied to the reactor application passivation layer is damaged and thus follow-up and side reactions in the reaction process are possible.

Ziel der ErfindungObject of the invention

Ziel der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Regenerierung von Silber-Trägerkatalysatoren zu entwickeln, das es gestattet, Silber-Trägerkatalysatoren zu regenerieren, die nach bekannten, herkömmlichen Verfahren nicht mehr regeneriert werden können.The aim of the invention is to develop a process for the regeneration of supported silver catalysts, which makes it possible to regenerate supported silver catalysts which can no longer be regenerated by known, conventional processes.

Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Regenerierung von Silber-Trägerkatalysatoren, welche nach den herkömmlichen Verfahren nicht mehr regeneriert werden können, zu entwickeln. Die Aufgabe wird gelöst, indem der verbrauchte, inaktive und nach den bekannten Verfahren nicht mehr regenerierbare Silber-Trägerkatalysator mit einer Säuremischung von Essigsäure und Salpetersäure 0,2 bis 3 Stunden bei einer Temperatur von 298 bis 398 K in überstehender Lösung behandelt wird, wobei 5 bis 30% des auf dem verbrauchten Katalysator befindlichen Silbers gelöst werden, die Säurelösung anschließend vom Katalysator abgetrennt, der Katalysator mit destilliertem Wasser säurefrei gewaschen und bei 325 bis 425 K getrocknet wird und der so vorbehandelte.Katalysator mit einer Silberlactat-Milchsäurelösung, die einen Gehalt von 1 bis 20Gew.-% Silber hat, bei Temperaturen von 358 bis 368K getränkt wird, der Katalysator nach Entfernung der überschüssigen Silberlactat-Milchsäurelösung bei Temperaturen von 573 bis 673K in Luftatmosphäre zersetzt wird und der so erhaltene Katalysator einen Silbergehalt von 5 bis 20 Gew.-% aufweist. Wesentlich für das erfindungsgemäße Verfahren ist die Einhaltung des Konzentrationsverhältnisses von Essigsäure und Salpetersäure in der Säuremischung in Abhängigkeit von dem Silbergehalt im Katalysator.The invention has for its object to develop a process for the regeneration of supported silver catalysts, which can not be regenerated according to the conventional methods. The object is achieved by treating the spent, inactive and no longer regenerable by the known methods silver-supported catalyst with an acid mixture of acetic acid and nitric acid for 0.2 to 3 hours at a temperature of 298 to 398 K in supernatant solution, said 5 The acid solution is then separated from the catalyst, the catalyst is washed acid-free with distilled water and dried at 325-425 K, and the pretreated catalyst with a silver lactate-lactic acid solution containing a from 1 to 20% by weight of silver, is impregnated at temperatures of 358 to 368K, the catalyst is decomposed after removal of the excess silver lactate-lactic acid solution at temperatures of 573 to 673K in an air atmosphere and the catalyst thus obtained has a silver content of 5 to 20 wt .-% having. Essential for the process according to the invention is the maintenance of the concentration ratio of acetic acid and nitric acid in the acid mixture as a function of the silver content in the catalyst.

Überraschenderweise wurde gefunden, daß gerade völlig inaktive, nach herkömmlichen Verfahren nicht mehr regenerierbare und zur Ethenoxidproduktion nicht mehr geeignete Silberträgerkatalysatoren durch das erfindungsgemäße Verfahren regeneriert und im technischen Prozeß wieder eingesetzt werden können. Ein weiterer Vorteil des Verfahrens ist die Vermeidung von umfangreichen Auf- und Umarbeiten des Silbers aus dem verbrauchten Katalysator sowie einer völligen Neuherstellung des Katalysators bei einer notwendigen Verwendung von frischen Trägermaterialien, da neon den üblichen Säurebehandlungen zur Rückgewinnung des Silbers aus verbrauchtem Katalysator das Trägermaterial nicht zur Katalysatorneuherstellung geeignet ist.Surprisingly, it has been found that just completely inactive, no longer regenerable by conventional methods and no longer suitable for Ethenoxidproduktion silver support catalysts can be regenerated by the inventive method and used again in the industrial process. Another advantage of the process is the avoidance of extensive workup and reworking of the silver from the spent catalyst as well as complete regeneration of the catalyst with a necessary use of fresh support materials, since neon does not support the usual acid treatments for recovering the spent catalyst silver Catalyst preparation is suitable.

Die katalytische Prüfung der Versuchskatalysatoren wurde in einem Integraldruckreaktor mit elektrischer Beheizung bei Belastungen von 2500vvh~' und Reaktionsdrücken von 0,6MPa durchgeführt. Die Reaktionstemperatur wurde so gewählt, daß sich im stationären Fahrregime ein Gesamtumsatz des Ethens von ca. 10 bis 11 % einstellt. Das Versuchsgas hatte ein» Zusammensetzung von 15Vol.-% Ethen, 7Vol.-% Sauerstoff und Rest Stickstoff. Zur Stabilisierung der Selektivität wurdo dem Versuchsgas ein Reaktiondnhibitor 1,2-Dichlorethan mit einer konstanten Menge von 1 vppm beigegeben. Die Produktanalyse erfolgte durch Gaschromatographie.The catalytic testing of the experimental catalysts was carried out in an integral pressurized reactor with electrical heating at 2500vvh 'loads and reaction pressures of 0.6MPa. The reaction temperature was chosen so that sets a total conversion of ethene of about 10 to 11% in the stationary driving regime. The test gas had a composition of 15% by volume of ethene, 7% by volume of oxygen and the remainder of nitrogen. To stabilize the selectivity, the reaction gas was added with a reaction inhibitor, 1,2-dichloroethane, at a constant rate of 1 vppm. Product analysis was by gas chromatography.

Ausführungsbeispieleembodiments Beispiel 1 (erfindungsgemäß Katalysator B)Example 1 (Inventive Catalyst B)

350g eines Silber-Trägerkatalysators, welcher 15Gew.-% Silber enthält und 3 Jahre im technischen Einsatz war und durch bekannte Verfa'uen nicht mehr regeneriert werden konnte, wurden mit 700 ml einer wäßrigen Säuremischung, welche sich aus 50% Essigsäure, 1 % Salpetersäure und 49% Wasser zusammensetzte, bei Temperaturen von 298 bis 308 K behandelt. Nach der Abtrennung der überschüssigen Lösung, dem Waschen und Trocknen enthielt der erhaltene Katalysator noch 13,3% Silber. Der behandelte und getrocknete Katalysator wurde mit einer wäßrigen Silberlactatlösung getränkt, welche durch Lösen von Silberoxid in Milchsäure unterZugabe von Bariumacetat hergestellt wurde und die eine Ag-Konzentration von 8,8Ag hatte. Nach der Tränkung, Trocknung und Aktivierung enthielt der Katalysator 14,9Ag und 1690 ppm Ba.350g of a silver supported catalyst containing 15% by weight of silver, which was in technical use for 3 years and could no longer be regenerated by known methods, was charged with 700 ml of an aqueous acid mixture consisting of 50% acetic acid, 1% nitric acid and 49% water, treated at temperatures of 298 to 308K. After separation of the excess solution, washing and drying, the resulting catalyst still contained 13.3% silver. The treated and dried catalyst was impregnated with an aqueous silver lactate solution prepared by dissolving silver oxide in lactic acid to add barium acetate and having an Ag concentration of 8.8Ag. After impregnation, drying and activation, the catalyst contained 14.9Ag and 1690 ppm Ba.

Beispiel 2 (erfindungsgemäß Katalysator C)Example 2 (Inventive Catalyst C)

Der im Beispiel 1 beschriebene Katalysator wurde mit einer wäßrigen Säuremischung, welche sich aus 5% Essigsäure, 5% Salpetersäure und 90% Wasser zusammensetzte, unter den genannten Bedingungen getränkt und getrocknet. Die Tränkung des behandelten Katalysators erfolgte mit einer Silberlactatlösung, welche eine Konzentration an Ag von 10,5% hatte. Nach der Lösungsbehandlung enthielt der Katalysator noch 11,6% Ag; im Endkatalysator waren 15,0% Ag und 1700ppm Ba enthalten.The catalyst described in Example 1 was impregnated with an aqueous acid mixture, which consisted of 5% acetic acid, 5% nitric acid and 90% water, under the conditions mentioned and dried. The impregnation of the treated catalyst was carried out with a silver lactate solution which had a concentration of Ag of 10.5%. After the solution treatment, the catalyst still contained 11.6% Ag; the final catalyst contained 15.0% Ag and 1700 ppm Ba.

Beispiel 3 {Vergleichskatalysator D)Example 3 {Comparative Catalyst D)

Derim Beispiel 1 beschriebene Katalysator wurde mit einer 50%igen Essigsäurelösung behandelt. Die weiteren Verfahrensstufen entsprechend denen in den Beispielen 1 bis 3. Da nach der Säurebehandlung nur minimale Mengen an Silber gelöst wurden, erfolgte keine Nachtränkung. Der Katalysator enthielt 15% Ag und 1650ppm Ba.The catalyst described in Example 1 was treated with a 50% acetic acid solution. The further process steps corresponded to those in Examples 1 to 3. Since only minimal amounts of silver were dissolved after the acid treatment, no post-soaking took place. The catalyst contained 15% Ag and 1650ppm Ba.

Beispiel 4 (Vergleichskatalysator E)Example 4 (Comparative Catalyst E)

350g eines Silber-Trägerkatalysators, welcher 3 Jahre im technischen Einsatz war und mit einer Cs onthaitenden Aikanoiiösung regeneriert wurde, wurden nach dem erneuten Abklingen de.· Aktivität und Selektivität nochmals mit einer Cs enthaltenden350 g of a supported silver catalyst, which was in technical use for 3 years and was regenerated with a Cs onthaitenden Aikanoiiösung were again after the decay of activity and selectivity again with a Cs containing

Aikanoiiösung behandelt. Nach Abtrennung der überschüssigen Lösung erfolgt die Trocknung des Katalysators 5 Stunden beiAikanoiiösung treated. After removal of the excess solution, the drying of the catalyst is carried out for 5 hours Temperaturen von 403 bis 423K in Luftatmosphäre.Temperatures from 403 to 423K in air atmosphere. Der behandelte Katalysator enthält ca. 120ppm Cc bezogen auf den Gesamtkatalysator.The treated catalyst contains about 120 ppm Cc based on the total catalyst. Die Ergebnisse der Tabellen 1 und 2 zeigen, daß die erfindungsgemäß regenerierten Katalysatoren eine wesentlich höhereThe results of Tables 1 and 2 show that the inventively regenerated catalysts a much higher Aktivität und Selektivität besitzen als die nach bekannten Verfahren regenerierten. Außerdem zeigt die Tabelle 2, daß dieHave activity and selectivity than those regenerated by known methods. In addition, Table 2 shows that the Katalysatoren B und C nach der Temperatur bei 793 K eine weitaus geringere Aktivitäts- und Selektivitätsabnahme ausweisen alsCatalysts B and C after the temperature at 793 K show a much lower activity and selectivity decrease than

die nach herkömmlichen Verfahren behandelten Katalysatoren.the catalysts treated by conventional methods.

Die Vorteile konnten auch durch elektronenmikroskopische Untersuchungen der Katalysatoren bestätigt werden. DerThe advantages could also be confirmed by electron microscopic investigations of the catalysts. The Katalysator C weist eine geringere Selektivität aus, was möglicherweise auf den geringen Anteil an Essigsäure im SäuregemischCatalyst C has a lower selectivity, possibly due to the low level of acetic acid in the acid mixture

zurückzuführen ist. Die erfindungsgemäß regenerierten Katalysatoren zeichenen sich weiterhin durch eine erhöhte Lebensdaueris due. The catalysts regenerated according to the invention are further characterized by an increased service life

Tabelle 1Table 1

Katalysatorcatalyst Tabelle 2Table 2 Katalysatorcatalyst Ag-Gehalt vor SäureAg content before acid Ag-Gehalt nach SäureAg content after acid Ag-Gehalt nachAg content after Umsatzsales verbrauchterconsumed behandlungtreatment behandlungtreatment Lactat MilchsäureLactate lactic acid 10-1110-11 Katalysatorcatalyst %% %% tränkungimpregnation verbrauchterconsumed B (erf.gem.)B (erf.gem.) 10-1110-11 Katalysatorcatalyst C (erf.gem.)C (erf.gem.) 15,015.0 -- -- 10-1110-11 B (erf.gem.)B (erf.gem.) D(VergL)D (Comp) 15,015.0 13,313.3 14,914.9 10-1110-11 C (erf.gem.)C (erf.gem.) ElVergl.)ElVergl.) 15,015.0 11,6 .11.6. 15,015.0 10-1110-11 D(Vergl.)D (Comp.) 15,015.0 15,015.0 -- E(Vergi.)E (Vergi.) 15,015.0 -- -- Katalysatorcatalyst Reaktionsreaction Selektivitätselectivity Umsatzsales temperatur Ktemperature K %% %% verbrauchterconsumed Katalysatorcatalyst 541 541541 541 70,0 68,070.0 68.0 10-11 1010-11 10 B (erf.gem.)B (erf.gem.) 518 541518 541 76,0 74,576.0 74.5 10-11 13,510-11 13.5 C (erf.gem.)C (erf.gem.) 513 540513 540 74,6 73,574.6 73.5 10-11 14,210-11 14.2 D(VergL)D (Comp) 534 541534 541 74,0 72,074.0 72.0 10-11 11,710-11 11.7 E(Vergl.)E (Comp.) 538 540538 540 72,0 72,072.0 72.0 10-11 11,010-11 11.0 Stabilitätsteststability test Reaktionstemperatur KReaction temperature K Selektivitätselectivity 4h793Kin4h793Kin 564564 67,067.0 Luftatmosphäreair atmosphere Luftatmosphäreair atmosphere 546546 74,574.5 Luftatmosphäreair atmosphere 543543 72,072.0 Luftatmosphäreair atmosphere 554554 71,071.0 Luftatmosphäreair atmosphere 559559 71,071.0

Claims (2)

1. Regenerierungsverfahren von Silber-Trägerkatalysatoren für die Ethenoxidsynthese, dadurch gekennzeichnet, daß der verbrauchte, inaktive und nach den bekannten Verfahren nicht mehr regenerierbare Katalysator mit einer wäßrigen Mischung von Essigsäure und Salpetersäure 0,2 bis 3 Stunden bei einer Temperatur von 298 bis 398 K in überstehender Lösung behandelt wird, wobei 5 bis 30% des auf dem verbrauchten Katalysator befindlichen Silbers gelöst werden, die Säurelösung anschließend vom Katalysator abgetrennt, der Katalysator mit destilliertem Wasser säurefrei gewaschen und bei 325 bis 425 K getrocknet wird und der so vorbehandelte Katalysator mit einer Silberlactat-Milchsäurelösung, die einen Ag-Gehalt von 1 bis 20 Gew.-% aufweist, bei Temperaturen von 358 bis 368 K getränkt wird, der Katalysator nach Entfernung der überschüssigen Silberlactat-Milchsäurelösung bei Temperaturen von 573 bis 673 K in Luftatmosphäre aktiviert wird und der so erhaltene Katalysator einen Silbergehalt von 5 bis 20% aufweist.1. regeneration process of supported silver catalysts for the Ethensoxidsynthese, characterized in that the spent, inactive and no longer regenerable by the known methods catalyst with an aqueous mixture of acetic acid and nitric acid for 0.2 to 3 hours at a temperature of 298 to 398 K. is treated in supernatant solution, wherein 5 to 30% of the used on the spent catalyst silver are dissolved, the acid solution is then separated from the catalyst, the catalyst is washed with distilled water acid-free and dried at 325 to 425 K and the thus pretreated catalyst with a Silver lactate-lactic acid solution having an Ag content of 1 to 20 wt .-%, is impregnated at temperatures of 358 to 368 K, the catalyst is activated after removal of the excess silver lactate-lactic acid solution at temperatures of 573 to 673 K in an air atmosphere, and the catalyst thus obtained a Silver content of 5 to 20%. 2. Verfahren nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Konzentration der Essigsäure 5 bis 50% und die Konzentration der Salpetersäure 1 bis 5% in der wäßrigen Säuremischung beträgt.2. The method according to item 1, characterized in that the concentration of acetic acid is 5 to 50% and the concentration of nitric acid is 1 to 5% in the aqueous acid mixture. Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Regenerierung von Silber-Trägerkatalysatoren, die bei der Gasphasenoxidation von Ethen zu Ethenoxld im technischen Prozeß mehrere Jahre eingesetzt waren und an Wirksamkeit hinsichtlich ihrer Aktivität und Selektivität nachgelassen haben.The invention relates to a process for the regeneration of supported silver catalysts, which were used in the gas phase oxidation of ethene to ethenoxld in the industrial process for several years and have decreased in activity in terms of their activity and selectivity. Charakteristik der bekannten technischen LösungenCharacteristic of the known technical solutions Zur Herstellung von Ethenoxid durch Oxidation von Ethen mit Luft oder reinem Sauerstoff werden gewöhnlich Silber-Trägerkatalysatoren verwendet. Die Herstellung von Silber-Träperkatalysatoren ist seit langem bekannt und in vielen Patentschriften beschrieben. In den letzten Jahren konnte ein bedeutender Fortschritt bei der Herstellung von Silber-Trägerkatalysatoren hinsichtlich ihrer Aktivität und Selektivität sowie ihrer Lebensdauer erzielt werden. Die Verbesserung dieser Katalysatoren wird durch Variation der Herstellungsbedingungen, Einsatz verschiedener Silberkomplexiorungsmittel und Zugabe verschiedener Dotierungskomponenten erzielt. Veröffentlichungen der letzten Jahre weisen einen selektivitätsverbessernden Einfluß von Alkalimetalldotierungen nach. Dabei ist eine Zugabe von Alkalimetallen vor der Tränkung mit der Aktivkomponente, gleichzeitig mit der Aktivkomponente sowie eine Nachlagerung auf dem fertigen Katalysator möglich. (BE-PS 821439, GB-PS 1413251, DD-PS 133408).For the preparation of ethene oxide by oxidation of ethene with air or pure oxygen, supported silver catalysts are usually used. The preparation of silver supported catalysts has long been known and described in many patents. Significant progress has been made in recent years in the production of supported silver catalysts in terms of their activity and selectivity, as well as their lifetime. The improvement of these catalysts is achieved by varying the conditions of preparation, using different silver complexing agents and adding various doping components. Recent publications have demonstrated a selectivity enhancing effect of alkali metal dopants. In this case, it is possible to add alkali metals before impregnation with the active component, simultaneously with the active component and subsequent storage on the finished catalyst. (BE-PS 821439, GB-PS 1413251, DD-PS 133408). Es ist bekannt, daß im Laufe der Zeit die Katalysatoren im technischen Betrieb an Aktivität und Selektivität verlieren, Der Verlust an Aktivität wird durch eine langsame Erhöhung der Reaktionstemperatur teilweise kompensiert, der Selektivitätsrückgang setzt sich dabei fort. Bei der Lage auf dem Rohstoffmarkt bzw. der Verteuerung der Rohstoffe ist es von größtem wirtschaftlichen Inte esse, lang stabilde Leistungsparameter zu erhalten. Trotz verbesserter Katalysatoren muß der ermüdete Katalysator nach einigen Jahren durch einen neuen ersetzt werden. Dies bedeutet Produktionsausfall und hohe Kosten. Um die Betriebszeit des Katalysators maximal zu verlängern, wurden umfangreiche Arbeiten hinsichtlich der Verbesserung der Langzeitstabilität des Katalysators durchgeführt. Es wurden Verfahren bekannt, die eine Behandlung des ermüdeten Katalysators mit Alkalirr etallösungen vorschlagen, und damit eine Verbesserung der Aktivität und Selektivität des Katalysators bewirken. In DE-PS 2519599 wird ein Verfahren beschrieben, bei dem der ermüdete Katalysator mit einet Cäsium enthaltenden Alkanollösung behandelt wird und nach Abtrennung der überschüssigen Lösung im großtechnischen Prozeß wieder wesentlich verbesserte Aktivitäts- und Selektivitätswerte liefert. Eine noch wirksamere Methode wird in der DD-PS 131841 beschrieben, bei der die Nachbehandlung des verbrauchten Katalysators mit einer Cs und/oder Rb enthaltenden Lösung so erfolgt, daß ein Konzentrationsgefälle je m Festbett - entgegen der Strömungsrichtung der umzusetzenden Gase - erzeugt wird. Als Lösungsmittel werdon bevorzugt Alkenole mit 1-3 C-Atomen verwendet. Nach der Behandlung wird der auf dem Katalysator verbleibende Alkanol unter Einleitung von Stickstoff verdampft. Neben der Behandlung des ermüdeten Katalysators mit Alkalimetallösungen, wobei Cs bevorzugt wird, sind nach dem jap. PS 80.49147 und 49148 auch die Erdalkalimetalle Ca, Sr und Ba geeignet, wobei die Erdalkalimetalle ebenfalls in vorzugsweise Ci_e-Alkanolen und/oder C3^ aliphatischen Ketonen gelöst werden. Kombinationen der Alkali- und Erdalkalimetalle sind ebenfalls möglich, (jap. PS 80.49147) und führen zu starken Selektivitätsverbesserungen der Katalysatoren. Zur Verbesserung der Verteilung der Nachlagerungskomponenten Cs, Rb, K auf der Katalysatoroberfläche werden den Lösungen zusätzlich oberflächenaktive Mittel wie Fettalkohole, Nonylphenol mit Ethenoxidanteilen u.a. beigegeben (EU-PS 0014457). Die Einstellung der günstigen Mengen an Alkali- und Erdalkalimetalldotierungen auf dem Katalysator beziehungsweise der relativ enge Bereich der wirksamem Nachlagerungskomponente ist großtechnisch nicht einfach zu realisieren. Ein Konzentrationsgefälle der nachgelagorten Alkalimetallkomponente in der Katalysatorschüttung bzw. eine ungleichmäßige Nachbehandlung des Katalysators führt zu einem instabilen Verhalten des Katalysators im großtechnischen Betrieb. So wie eine Verbesserung des Katalysators durch die Zugabe einer günstigen Menge an Alkalimetall durchaus möglich ist, kann es in der Katalysatorschüttung Bereiche geben, in denen der Katalysator überdotiert bzw. zu wenig dotiert wurde. Diese inhomogene Verteilung der Nachlagerungskomponente über die Katalysatorschüttung kann zu großen Schwierigkeiten im technischen Prozeß führen, da es Bereiche in der Katalysatorschüttung geben wird, welche durch übergroße Aktivität die Totaloxidation zu Kohlendioxid und Wasser fördern und somit im Extremfall zu unkontrollierten Zuständen im Reaktor führen können. Aufgrund dieser Undefinierten Zustände in der Katalysatorschicht sowie der damit verbundenen Risiken im praktischen Fahrbetrieb ist es nicht möglich, beliebig oft dieIt is known that in the course of time, the catalysts in the technical operation of activity and selectivity lose, the loss of activity is partially compensated by a slow increase in the reaction temperature, the drop in selectivity continues. Given the situation on the commodities market or the increase in the price of raw materials, it is of the greatest economic interest to obtain long-lasting performance parameters. Despite improved catalysts, the tired catalyst must be replaced by a new one after a few years. This means loss of production and high costs. In order to maximize the service life of the catalyst, extensive work has been carried out to improve the long-term stability of the catalyst. Methods have been known which suggest a treatment of the fatigued catalyst with alkali metal solutions, and thus bring about an improvement in the activity and selectivity of the catalyst. In DE-PS 2519599 a process is described in which the fatigued catalyst is treated with a cesium-containing alkanol solution and after removal of the excess solution in the industrial process again provides significantly improved activity and selectivity. An even more effective method is described in DD-PS 131841, in which the post-treatment of the spent catalyst with a solution containing Cs and / or Rb carried out so that a concentration gradient per m fixed bed - contrary to the flow direction of the gases to be reacted - is generated. The solvents used are preferably alkenols having 1-3 C atoms. After the treatment, the alkanol remaining on the catalyst is evaporated while introducing nitrogen. In addition to the treatment of fatigued catalyst with alkali metal solutions, where Cs is preferred PS after Jap. 80.49147 and 49148, the alkaline earth metals Ca, Sr and Ba suitable, the alkaline earth metals also preferably CI_ e alkanols aliphatic and / or C 3 ^ Ketones are dissolved. Combinations of the alkali and alkaline earth metals are also possible (Japanese Patent 80.49147) and lead to strong selectivity improvements of the catalysts. To improve the distribution of the additional storage components Cs, Rb, K on the catalyst surface, the surfactants are additionally added surfactants such as fatty alcohols, nonylphenol with Ethenoxidanteilen and others (EU-PS 0014457). The setting of the favorable amounts of alkali metal and alkaline earth metal dopants on the catalyst or the relatively narrow range of the effective rearrangement component is not easy to realize industrially. A concentration gradient of the nachgelagorten alkali metal component in the catalyst bed or a non-uniform treatment of the catalyst leads to an unstable behavior of the catalyst in large-scale operation. Just as an improvement of the catalyst by the addition of a favorable amount of alkali metal is quite possible, there may be areas in the catalyst bed in which the catalyst was over-doped or under-doped. This inhomogeneous distribution of the rearrangement component over the catalyst bed can lead to great difficulties in the technical process, as there will be areas in the catalyst bed, which promote the total oxidation to carbon dioxide and water by excessive activity and thus can lead to uncontrolled conditions in the reactor in extreme cases. Because of these undefined conditions in the catalyst layer and the associated risks in practical driving, it is not possible, as often as the
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